[發明專利]一種具有快拆連接方式的輕量協作機器人

有效

• 申請號: 201911338046.3
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111085988B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 楊躒;于淼;王成剛;王濤;丁振;陳宏偉
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

本發明公開一種用于具有快拆連接方式的輕量協作機器人，相鄰模塊化關節間通過快拆結構連接，可實現模塊化關節間的動力傳遞。模塊化關節上設計有固定的對接盤以及由驅動器驅動的轉動連接盤；快拆結構采用雙對接環對扣相鄰模塊化關節間的固定對接盤與轉動對接盤，隨后設計插銷穿過兩個連動盤上開設的半階梯狀凹槽對扣形成的通道后，通過轉動插銷，使插銷與通道內的臺肩配合定位。上述插銷上套由彈簧，定位后彈簧產生壓縮形變，由此反向轉動插銷后，會使插銷彈出通道，實現快拆。本發明結構簡單，連接方便可靠，且相鄰模塊化關節間連接后具有高效傳動扭矩。

技術領域

本發明屬于機器人領域，具體來說是一種具有快拆連接方式的輕量協作機器人

背景技術

隨著自動化行業的發展，機器人技術使得機器人的能力得到不斷提高，人們希望機器人能完成更加復雜的作業，很多工作依靠單一的機器人難以完成，需要更多機器人相互協調與合作共同完成。這對機器人行業提出了新的挑戰。

與此同時，不同工況下，對機器人的能力需求不同，在狹小空間作業的過程中，冗余的關節能力會占用額外的空間與資源，人機協作不能達到合適的匹配，造成資源的浪費。

在機器本體的維護維修過程中，大部分采用螺釘緊固連接，在多次反復拆卸與緊固的過程中，螺釘易產生疲勞損壞及壽命問題，零件在緊固過程中，部分應力過大產生變形，減少了機器的壽命。

協作機器人依靠其安全及輕量的特點，越來越多的被客戶所接受。此類機器人不需要外部防護裝置或安全裝置的情況下在人周圍實現協同合作。大大縮小了占地及使用空間資源。與此同時，此每個組件為單一整體，實現單關節的模塊化，每個組件為單獨的驅動單元，內部集成驅動器，減速機，編碼器的等元件，輸出軸連接下個關節帶動其運動，無需額外增加其他零件。

現有協作機器人都是通過螺釘安裝連接，并且很多無模塊化方案，單個零部件通過螺釘連接好后，再依次下個關節的各個零件。安裝過程復雜，并且在維修拆卸的過程中，易產生疲勞損壞，此方案可以減少安裝的繁瑣性及降低拆卸的零件疲勞。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種具有快拆連接方式的輕量協作機器人，無螺釘連接的快拆結構，外部內六角孔，可直接用通用工具實現拆裝，進而可以減少疲勞風險，同時也可以是實現機器人對不同配置的兼容，可以根據不同工況的需求，隨意切換模塊化關節配置，可以使人機協作達到合適的工作效率。

本發明用于具有快拆連接方式的輕量協作機器人，由多個模塊化關節串聯而成，相鄰模塊化關節間通過快拆結構連接，可實現模塊化關節間的動力傳遞。

所述模塊化關節具有主動面與被動面共兩個連接面，兩個連接面處分別設計有由驅動器驅動轉動的主動面定位盤與固定的被動面定位盤。

主動面定位盤與被動面定位盤周向設計有環形槽，形成齒槽結構；主動面定位盤與被動面定位盤的頂面對應位置設計有相互匹配的矩形凸起與矩形凹進；通過將兩個模塊化關節中主動面定尾盤與被動面定位盤上的矩形凸起與矩形凹進配合插接，實現兩個模塊化關節間的周向固定。

所述快拆結構包括對接環與快拆插頭；采用雙對接環對扣相鄰模塊化關節間的主動面定位盤與被動面定位盤，實現兩個模塊化關節間的軸向定位。

所述快拆插頭包括插銷與彈簧；插銷穿過兩個連動盤上開設的半階梯狀凹槽對扣形成的定位盤定位通道后，通過轉動插銷，使插銷與通道內的臺肩配合定位，實現兩個模塊化關節間固定。

所述彈簧套于插銷上，再兩個模塊化關節固定后，彈簧產生壓縮形變；反向轉動插銷后，彈簧的彈力會使插銷彈出通道，實現快拆。

本發明的優點在于：